0
EN
1
المرجع الالكتروني للمعلوماتية

تاريخ الرياضيات

الاعداد و نظريتها

تاريخ التحليل

تار يخ الجبر

الهندسة و التبلوجي

الرياضيات في الحضارات المختلفة

العربية

اليونانية

البابلية

الصينية

المايا

المصرية

الهندية

الرياضيات المتقطعة

المنطق

اسس الرياضيات

فلسفة الرياضيات

مواضيع عامة في المنطق

الجبر

الجبر الخطي

الجبر المجرد

الجبر البولياني

مواضيع عامة في الجبر

الضبابية

نظرية المجموعات

نظرية الزمر

نظرية الحلقات والحقول

نظرية الاعداد

نظرية الفئات

حساب المتجهات

المتتاليات-المتسلسلات

المصفوفات و نظريتها

المثلثات

الهندسة

الهندسة المستوية

الهندسة غير المستوية

مواضيع عامة في الهندسة

التفاضل و التكامل

المعادلات التفاضلية و التكاملية

معادلات تفاضلية

معادلات تكاملية

مواضيع عامة في المعادلات

التحليل

التحليل العددي

التحليل العقدي

التحليل الدالي

مواضيع عامة في التحليل

التحليل الحقيقي

التبلوجيا

نظرية الالعاب

الاحتمالات و الاحصاء

نظرية التحكم

بحوث العمليات

نظرية الكم

الشفرات

الرياضيات التطبيقية

نظريات ومبرهنات

علماء الرياضيات

500AD

500-1499

1000to1499

1500to1599

1600to1649

1650to1699

1700to1749

1750to1779

1780to1799

1800to1819

1820to1829

1830to1839

1840to1849

1850to1859

1860to1864

1865to1869

1870to1874

1875to1879

1880to1884

1885to1889

1890to1894

1895to1899

1900to1904

1905to1909

1910to1914

1915to1919

1920to1924

1925to1929

1930to1939

1940to the present

علماء الرياضيات

الرياضيات في العلوم الاخرى

بحوث و اطاريح جامعية

هل تعلم

طرائق التدريس

الرياضيات العامة

نظرية البيان

قم بتسجيل الدخول اولاً لكي يتسنى لك الاعجاب والتعليق.

Chebotarev Density Theorem

المؤلف:  Lenstra, H.

المصدر:  "The Chebotarev Density Theorem." http://websites.math.leidenuniv.nl/algebra/Lenstra-Chebotarev.pdf.

الجزء والصفحة:  ...

16-10-2019

1464

+

-

20

Chebotarev Density Theorem

The Chebotarev density theorem is a complicated theorem in algebraic number theory which yields an asymptotic formula for the density of prime ideals of a number field K that split in a certain way in an algebraic extension L of K. When the base field is the field Q of rational numbers, the theorem becomes much simpler.

Let f(x) be a monic irreducible polynomial of degree n with integer coefficients with root alpha, let K=Q(alpha), let L be the normal closure of K, and let P be a partition (n_1,n_2,...,n_r) of n, i.e., an ordered set of positive integers n_1>=n_2...>=n_r with n=n_1+n_2+....+n_r. A prime is said to be unramified (over the number field K) if it does not divide the discriminant of f. Let S denote the set of unramified primes. Consider the set S_P of unramified primes for which f(x) factors as f_1(x)f_2(x)...f_r(x) modulo p, where f_i is irreducible modulo p and has degree n_i. Also define the density delta(S_P) of primes in S_P as follows:

 delta(S_P)=lim_(N->infty)(#<span style={p in S_P:p<=N})/(#{p in S:p<=N}). " src="http://mathworld.wolfram.com/images/equations/ChebotarevDensityTheorem/NumberedEquation1.gif" style="height:38px; width:192px" />

Now consider the Galois group G=Gal(L/Q) of the number field K. Since this is a subgroup of the symmetric group S_n, every element of G can be represented as a permutation of n letters, which in turn has a unique representation as a product of disjoint cycles. Now consider the set of elements G_P of G consisting of disjoint cycles of length n_1n_2, ..., n_r. Then delta(S_P)=#G_P/#G.

As an example, let f(x)=x^3-2, so K=Q(2^(1/3)) and L=Q(2^(1/3),omega), where omega is a primitive root of unity. Since f has discriminant -108=-2^23^3, the only ramified primes are 2 and 3.

Let p be an unramified prime. Then f has a root (mod p) if and only if 2 has a cube root (mod p), which occurs whenever p=2 (mod 3) or p=1 (mod 3) and 2 has multiplicative order modulo p dividing (p-1)/3. The first case occurs for half of all unramified primes and the second case occurs for one sixth of all primes. In the first case, 2 has a unique cube root modulo p, so f factors as the product of a linear and an irreducible quadratic factor mod p. In the second case, 2 has three distinct cube roots mod p, so f has three linear factors mod p. In the remaining case, which occurs for 1/3 of all unramified primes, f is irreducible mod p. Now consider the corresponding elements of S_3. The first case corresponds to products of 2-cycles and 1-cycles (the identity), of which there are three, or half of the elements of S_3, the second case corresponds to products of three 1-cycles, or the identity, of which there is just one element, or one sixth of the elements of S_3, and the remaining case corresponds to 3-cycles, of which there are two, or one third the elements of S_3. Since Gal(L/Q)=S_3 in this case, the Chebotarev density theorem holds for this example.

The Chebotarev density theorem can often be used to determine the Galois group of a given irreducible polynomial f(x) of degree n. To do so, count the number of unramified primes up to a specified bound for which f factors in a certain way and then compare the results with the fractions of elements of each of the transitive subgroups of S_n with the same cyclic structure. Lenstra provides some good examples of this procedure.


REFERENCES:

Lenstra, H. "The Chebotarev Density Theorem." http://websites.math.leidenuniv.nl/algebra/Lenstra-Chebotarev.pdf.

اخر الاخبار

اشترك بقناتنا على التلجرام ليصلك كل ما هو جديد